Выполняя домашнее задание, вьетнамский инженер создает основу индустрии 3D-графики

Для тех, кто интересуется графикой, алгоритм «затенения Фонга» не покажется чем-то странным, поскольку он считается основой, способствующей развитию мировой индустрии 3D-графики.

«Фонг-шейдинг» — это термин, используемый для обозначения техники затенения изображений на компьютере. По сути, эта техника помогает приблизить изображения к реальности, если они обладают трёхмерными свойствами. Этот алгоритм считается одним из пионерских, без которого такие графические программы, как 3D Max, Maya, Cinema 4D, RenderMan..., вероятно, всё ещё находились бы в стадии разработки или не существовали бы. Эта техника связана с именем вьетнамца Буй Туонг Фонга.

Краткая биография Буй Туонг Фонга

Буй Тыонг Фонг родился в 1942 году в Ханое . Он учился в лицее Альберта Сарро (ныне школа Тран Фу). В 1954 году он вместе с семьёй переехал в Сайгон и продолжил обучение в лицее Жан-Жака Руссо (ныне средняя школа Ле Куи Дон, район 3, Хошимин).

Г-н Буй Туонг Фонг — «отец» технологии, лежащей в основе индустрии 3D-графики.

В 1964 году он получил диплом инженера во Франции, после обучения в Гренобле и Тулузе. В это время он участвовал в исследовании компьютерных операционных систем, концепции, к которой большая часть человечества в то время была «слепа». Карьера Буй Тыонг Фонга начала иметь примечательную веху с тех пор, как он приехал в США, чтобы учиться в докторантуре Университета Юты в 1971 году. Это колыбель, которая произвела целый ряд талантов для известных графических компаний, таких как Pixar, Adobe, Silicon Graphics... В пионерской школе в области компьютерных наук у него было больше пространства и возможностей для получения опыта и саморазвития. Буй Тыонг Фонг завершил свою докторскую диссертацию в 1973 году. Однако этот гений умер молодым, скончавшись всего два года спустя из-за лейкемии, как раз в то время, когда он принял приглашение стать преподавателем в Стэнфордском университете.

Слева направо: 2D-изображение, 3D-изображение без затенения, 3D-изображение с затенением по Фонгу.

От домашнего задания до фундаментального алгоритма 3D-графики

- Реклама -

Профессор Айвен Сазерленд дал Фонгу и трём его друзьям (Джиму Кларку, Роберту Макдермотту и Рафаэлю Рому) задание: создать трёхмерную компьютерную модель реального объекта. То есть, создать изображение, которое было бы сразу узнаваемо. Группа решила использовать для создания компьютерной модели автомобиль жены Айвена «Фольксваген». Они разделили автомобиль на точки и многоугольники, что упростило измерения и ввод данных. Фонгу и Рафаэлю, будучи невысокими, было поручено проводить измерения от пола и выше. Тем временем Роберт и Джим, воспользовавшись своим ростом, занялись крышей.

Команда Фонга измерила и отметила каждую точку, чтобы получить подробные данные для построения 3D-модели автомобиля Volkswagen.

Однако трёхмерная модель кузова автомобиля Volkswagen не убедила профессора Ивана, поскольку выглядела безжизненной. Группа студентов продолжила редактировать и тестировать различные варианты. К 10-й неделе, крайнему сроку проекта, Фонг придумал применить математику для моделирования источника света, падающего на объект. Изучая оптические явления, он написал уравнение модели, балансирующее качество изображения, чтобы не перегружать ограниченную на тот момент память компьютера. Одновременно он описал отражения и рассеяние на кривой, а также определил скрытую часть модели.

Трехмерный куб представлен на плоскости (слева) и с помощью техники затенения Фонга (справа).

Согласно исследованию Буй Туонг Фонга, трёхмерная фигура считается завершённой только при её повороте на 360 градусов без каких-либо геометрических ошибок. Вышеприведённое домашнее задание и техника затенения Фонга закладывают основу, которая поможет мировой индустрии 3D-графики развиваться именно так, как она развивается сегодня.

Tuoitre.vn

Источник: https://cuoi.tuoitre.vn/tu-mot-bai-tap-ve-nha-ky-su-viet-tao-ra-nen-tang-nganh-do-hoa-3d-20240715184321797.htm